北京工业大学成果推介（第十四期）

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林木测量系统

成果单位：北京工业大学

项目简介：

本团队基于数字图像处理技术开发了一款树木测量系统，由测量软件、智能终端(或相机+台式电脑)和辅助支架组成。对拍摄的图片采用本技术可快速、简便完成树木参数的测量，并把结果保存在数据库中，平均相对误差在5%。具有测量成本低、测量误差小、能测量多种参数、操作简便等特点。目前已经获授权发明专利1项，获得软件著作权登记1项。该产品也可用于其它领域的测量，不仅局限在树木测量领域。

市场分析

园林和林业部门在普查中经常需要测量树木的参数(高度、胸径、南北冠幅、东西冠幅)，但是目前市场上并没有合适的综合测量工具，现有的专门用于树木测量工具(如激光测量仪)功能单一，不能测量所有参数。

知识产权和产业化分析

随着我国城市化的进展，城市群不断崛起，目前地市级以上的城市超过100多座。在城市建设和生态环境建设方面都会有林木测量需求。本产品按每套0.5万人民币的利润来计算，100套就有50万的利润，此外，还有售后服务和系统升级的收益，效益比较可观。对实施条件要求比较少，主要需要是计算机等硬件环境。

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半导体封测高端装备及核心部件产业化

成果单位：北京工业大学

项目简介：

1.倒装设备。用于完成IC倒装芯片高速高精度装贴工步，在3D封装、WLPFan-out技术、多芯片堆叠技术等先进封装工艺上获得了广泛应用。本项目拟从金球凸点工艺出发，研发国内首台全自动超声倒装焊设备。该成果的研发投资金额在3000万元，市场在10亿元容量，希望与相关有实力的半导体设备企业入股形式合作。2.气浮主轴。采用空气轴承技术，设计高刚度结构，可满足8/12寸硅晶圆、碳化硅等磨削减薄，已完成样

2.机测试，已在国内2家主流减薄机厂商应用成功。

3.亚微米芯片键合机技术。提供±0.5um的对准精度，适用于各类精确定位、芯片贴装、以及各类高端封装工艺应用，包括倒装焊、超声波金球焊、激光巴条、金锡共晶焊、点胶键合等。设备性价比高，采用模块化设计，配置灵活，适用于各类倒装芯片，正装芯片，MicroLED等应用领域，涵盖了几乎所有的微组装贴片工艺，主要为小批量生产及满足原型制造、科研开发和大学教研等领域的需求而设计。

市场分析

1.倒装市场分析:集成电路产业是国家战略，是科技制高点。芯片行业最难的是装备和材料，这两个领域目前在国产化大环境推动下，发展很快，机遇重大。半导体行业包括设计、制造和封测，本项目紧盯封装市场，主要面向3D先进封装、堆叠芯片、射频、声表器件等领域，开发新型倒装焊设备，市

场容量在10亿元，主要客户包括长电科技、通富微电、华天科技等先进封装企业

2.气浮主轴市场分析:气浮主轴市场在百亿级，应用于PCB板钻孔、高速切割、精确定位、抑振隔振等场合。芯片封装中必不可少的晶圆减薄工艺，减薄机每年市场超过200台，10亿以上;国内有超过10家减薄机企业，2家上市公司，亿元规模以上5家;平均每台减薄机需求主轴5根，价值约100万元。目前市场以日本NTN、光洋为主，国内还未有专业厂家。

3.亚微米芯片键合机技术市场分析:德国芬泰是该设备龙头企业，已有50年研发和销售，在国内每年销售额1亿元，约占国内手动机市场40%。国内高精密贴片手动机和自动机市场容量约5-6亿元。我们已取得中科院半导体所、长春理工大学、光机所、山东大学等科研院所的销售合同，2023年销售合同超过300万元，正处于推广阶段。国内还未有竞争对手。

应用方向

半导体芯片封装测试:

知识产权和产业化分析

已申请和获得专利5件。目前处于自行产业化阶段。

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场馆和公共空间环境状态与模式自适应智能管控

成果单位：北京工业大学

项目简介：

团队集成应用物联网、边缘计算、大数据等技术，研究场馆和公共空间环境状态与模式自适应智能管控技术。采用深度强化学习的方法，设计实现智慧路灯自适应节能控制方法及系统，提出基于深度学习的环境舒适度预测模型并设计实现室内环境舒适度调节方法及系统和室内智能照明数据传输控制方法与系统。能根据不同场景以及运行模式实现自适应环境调节，变革传统人工管理模式，提高协同管控效率。

市场分析

适用于大型体育场馆、会展中心、活动中心等公共场所的智能化运行监测与管控，直接的用户是相关的运营服务商、平台技术服务商、系统集成商等。类似于速滑馆冰面上空的超大空间立体化无线低功耗感知监测温度、湿度等相关环境信息的解决方案，在市场上尚未发现，但一般场景上的温度、湿度等相关环境信息监测方案，已比较成熟。同时，具有超大空间的大型场馆室内环境舒适度监测与管控方法，本成果具有较优的精度和效率及较低能耗。

应用方向

场馆等观览建筑和园区/社区/乡村公共空间的环境状态监管

知识产权和产业化分析

有效降低能耗，具有较优的算法精度和效率。已获授权专利3项，申请国家发明专利1项。成果所处研发阶段:完成算法模型和系统研发及示范应用已有应用情况:国家速滑馆智慧场馆、首钢园数字创意生态示范、绿色智慧乡村示范。

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超精密晶圆级4寸/6寸/8寸电镀/电铸机技术推广与应用

成果单位：北京工业大学

项目简介

开发了超精密晶圆级4寸/6寸/8寸电镀/电铸机，具有精密微纳结构复制能力，能够以原子顺序沉积金属复制光刻/刻蚀硅基底上的图案，实现精准的图案转移，可实现低于20纳米特征尺寸的模具制造。

设备工艺的特点:兼容不同晶圆尺寸模具的制造或TSV;自动化和智能化控制;在线浓度监测和补液系统;工艺可编程控制。

设备性能:可镀材料:镍、铜、镍钴合金、镍磷合金、金等;

4/6寸微纳结构的TSV电镀、微纳模具电铸;

最小线宽尺寸20nm，深宽比20;表面粗糙度低于10nm;

镀层厚度3mm，厚度均匀性±3%以内，平面度20um以内;

单次工艺可生产5片;

镀液离子在线监测与补充;

全工艺周期可编程控制。

市场分析

潜在的合作企业有微流控芯片制造企业、光电企业(VR/AR)、汽车HUD显示行业、生物医疗器械公司、太阳能电池能源企业、集成电路。

设备与工艺研发成本~40W

应用方向

集成电路芯片TSV电镀、微纳金属镍基模具加工、微流控芯片复制加工、微纳光学加工、纳米压印模板。

知识产权和产业化分析

该项目目前处于实验室到产业界过渡阶段，工业稳定性与批量化生产能力再升级中。目前已经跟部分光电企业、显示相关企业开展合作。

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5

超精密镍磷合金精密化学镀加工中心设备技术推广与应用

成果单位：北京工业大学

项目简介:

开发了超精密镍磷合金精密化学镀加工中心设备，一套集成有超声清洗、电化学电沉积预镀、镍磷合金化学镀模块一体化整机装备系统，实现模具面积大约为200~300mm、镍磷合金镀层厚度为300~500微米、单次2~3件模具样件的高可靠性化学镀加工工艺及工艺过程在线监测与自动补水补液系统。设备工艺的特点:自动化和智能化控制;在线浓度监测和补液系统;工艺可编程控制。

设备性能:

可镀材料:镍、镍钴合金、镍磷合金等;

光学模具钢镍磷合金镀层加厚;

镀层厚度几百微米，厚度均匀性±3%以内，平面度10um以内;单次工艺可生产2~3件样品;

镀液离子在线监测与补充;

全工艺周期可编程控制。

市场分析

潜在的合作企业有微流控芯片制造企业、光电企业(VR/AR)a设备与工艺研发成本~60W

应用方向

光学模具超精密加工

知识产权和产业化分析

该项目目前处于实验室到产业界过渡阶段，工业稳定性与批量化生产能力再升级中。目前已经跟部分光电企业、显示相关企业开展合作。

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